1、3椭圆的简单几何性质三双曲线及其标准方程【每日一乐】买了个灯泡,问老板为什么不亮?老板说:这是限亮版。【椭圆知识点总结】1、椭圆及其标准方程1、画法3、方程 【新课知识点】1双曲线的定义把平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线,这两个定点叫做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距|MF1| - |MF2 | = 2a 两个定点F1、F2双曲线的焦点; |F1F2|=2c 双曲线的焦距.(得出a,c的大小关系) 思考:1双曲线的定义中,常数为什么要小于|F1F2|?如果定义中常数改为等于|F1F2|,此时动点的轨迹是以F1、F2为端点的
2、两条射线(包括端点)如果定义中常数为0,此时动点轨迹为线段F1F2的垂直平分线如果定义中常数改为大于|F1F2|,此时动点轨迹不存在(1)若2a=2c,则轨迹是什么? (1)两条射线(2)若2a2c,则轨迹是什么?(2)不表示任何轨迹(3)若2a=0,则轨迹是什么?(3)线段F1F2的垂直平分线2平面内与两个定点F1、F2的距离的差等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹是不是双曲线?不是,是双曲线的某一支在双曲线的定义中,P为动点,F1,F2分别为双曲线的左、右焦点则|PF1|PF2|2a,曲线只表示双曲线的右支|PF1|PF2|2a,曲线只表示双曲线的左支概念应用:1,动点P到点M(-2,0
3、)的距离减去到点N(2,0)的距离之差为3,则点P轨迹是( )B A.双曲线 B.双曲线的一支 C.两条射线 D.一条射线2.动点P到点M(-2,0)的距离减去到点N(2,0)的距离之差的绝对值为4,则点P轨迹是( )C A.双曲线 B.双曲线的一支 C.两条射线 D.一条射线3,下列方程分别表示什么曲线? 椭圆 双曲线的右支 双曲线x轴上分别以F1和F2为端点,指向x轴的负半轴和正半轴的两条射线。双曲线的标准方程 焦点在x轴上焦点在y轴上标准方程1(a0,b0)1(a0,b0)焦点坐标F1(c,0),F2(c,0)F1(0,c),F2(0,c)a,b,c的关系c2a2b2思考:如何判断双曲线
4、的焦点在哪个轴上? 如果x2项的系数是正的,那么焦点在x轴上,如果y2项的系数是正的,那么焦点在y轴上对于双曲线,a不一定大于b,因此,不能像椭圆那样用比较分母的大小来判定焦点在哪一个坐标轴上【例题讲解】3.求出a,b,c 及焦点坐标4, 根据下列条件,求双曲线的标准方程(1)经过点P,Q;(2)c,经过点(5,2),焦点在x轴上解(1)法一若焦点在x轴上,设双曲线的方程为1(a0,b0),由于点P和Q在双曲线上,所以解得(舍去)若焦点在y轴上,设双曲线的方程为1(a0,b0),将P、Q两点坐标代入可得解之得所以双曲线的标准方程为1.(2)依题意,可设双曲线方程为1(a0,b0)依题设有解得所
5、求双曲线的标准方程为y21.【变式训练】 1.求适合下列条件的双曲线的标准方程:(1)a3,c4,焦点在x轴上;(2)焦点为(0,6),(0,6),经过点A(5,6)解(1)由题设知,a3,c4,由c2a2b2,得b2c2a242327.因为双曲线的焦点在x轴上,所以所求双曲线的标准方程为1.(2)由已知得c6,且焦点在y轴上因为点A(5,6)在双曲线上,所以点A与两焦点的距离的差的绝对值是常数2a,即2a|135|8,则a4,b2c2a2624220.因此,所求双曲线的标准方程是1.2.若椭圆1(mn0)和双曲线1(a0,b0)有相同的焦点,P是两曲线的一个交点,则|PF1|PF2|的值为(
6、)Ama Bmb Cm2a2 DA解析:设点P为双曲线右支上的点,由椭圆定义得|PF1|PF2|2由双曲线定义得|PF1|PF2|2|PF1|,|PF2|PF1|PF2|ma例、已知双曲线的焦点 F1(-5,0), F2(5,0),双曲线上一点P到焦点的距离差的绝对值等于8,求双曲线的标准方程。变式训练:若|PF1|-|PF2|=8呢?例,方程 表示焦点在y轴双曲线时,则m的取值范围。题型二双曲线定义的应用例,如图,若F1,F2是双曲线1的两个焦点 (1)若双曲线上一点M到它的一个焦点的距离等于16,求点M到另一个焦点的距离;(2)若P是双曲线左支上的点,且|PF1|PF2|32,试求F1PF
7、2的面积正弦定理:余弦定理:a2=b2+c2-2bccosA, 解双曲线的标准方程为1,故a3,b4,c5.(1)由双曲线的定义,得|MF1|MF2|2a6,又双曲线上一点M到它的一个焦点的距离等于16,假设点M到另一个焦点的距离等于x,则|16x|6,解得x10或x22.故点M到另一个焦点的距离为6 或22.(2)将|PF2|PF1|2a6,两边平方,得|PF1|2|PF2|22|PF1|PF2|36,|PF1|2|PF2|2362|PF1|PF2|36232100.在F1PF2中,由余弦定理,得cosF1PF20,F1PF290,SF1PF2|PF1|PF2|3216.【变式训练】1已知双
8、曲线的方程是1,点P在双曲线上,且到其中一个焦点F1的距离为10,点N是PF1的中点,求|ON|的大小(O为坐标原点)解:连接ON,ON是PF1F2的中位线,所以|ON|PF2|因为|PF1|PF2|8,|PF1|10,所以|PF2|2或18,|ON|PF2|1或92设P为双曲线1上一点,F1,F2是该双曲线的两个焦点,若F1PF260,求PF1F2的面积解:由方程1,得a4,b3,故c5,所以|F1F2|2c10又由双曲线的定义,得|PF1|PF2|8,两边平方,得|PF1|2|PF2|22|PF1|PF2|64在PF1F2中,由余弦定理,得|F1F2|2|PF1|2|PF2|22|PF1|
9、PF2|cos 60,即|PF1|2|PF2|2|PF1|PF2|100,得|PF1|PF2|36,所以|PF1|PF2|sin 603693.已知双曲线1的左、右焦点分别是F1、F2,若双曲线上一点P使得F1PF260,求F1PF2的面积解由1,得a3,b4,c5.由定义和余弦定理,得|PF1|PF2|6,|F1F2|2|PF1|2|PF2|22|PF1|PF2|cos 60,所以102(|PF1|PF2|)2|PF1|PF2|,所以|PF1|PF2|64,SF1PF2|PF1|PF2|sinF1PF26416.【随堂练习】1.平面内有两个定点F1(5,0)和F2(5,0),动点P满足|PF
10、1|PF2|6,则动点P的轨迹方程是()A(x4) B(x3)C(x4) D(x3)答案:D解析:由已知动点P的轨迹是以F1,F2为焦点的双曲线的右支,且a3,c5,b2c2a216,所求轨迹方程为(x3)2已知双曲线为,则此双曲线的焦距为()A B C D答案:D解析:由已知0,a22,b2,c22,焦距3已知双曲线上的点P到(5,0)的距离为15,则点P到点(5,0)的距离为( )A7 B23 C5或25 D7或23答案:D解析:设F1(5,0),F2(5,0),则由双曲线的定义知:|PF1|PF2|2a8,而|PF2|15,解得|PF1|7或234,已知双曲线x2y21,点F1,F2为其
11、两个焦点,点P为双曲线上一点若PF1PF2,则|PF1|PF2|的值为()AA2 B3 C2 D35,已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1,F2,点A在C上若|F1A|2|F2A|,则cosAF2F1()AA. B. C. D.4.方程1表示双曲线,那么m的取值范围是_错解 由解得3m2,m的取值范围是m|3m2 只考虑焦点在x轴上,忽视了焦点在y轴上的情况正解 依题意有或解得3m3.m的取值范围是m|3m3答案m|3m35在平面直角坐标系xOy中,已知ABC的顶点A(6,0)和C(6,0),顶点B在双曲线的左支上,则_答案:解析:如图,6在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线上一点M的横坐标为3,则点M到此双曲线的右焦点的距离为_答案:4解析:设右焦点为F,则点F的坐标为(4,0)把x3代入双曲线方程得y,即M点的坐标为(3,)由两点间距离公式得|MF|47,写出适合下列条件的双曲线的标准方程:1. 焦点为(0, -6)、(0, 6),且经过点(2, 5);2. a=4,过点(1,) 3. 经过点
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